青岛法兰克6U-60W高频率节能灯替代400W金卤灯
技术机理分析
青岛法兰克(Frank)微电子有限公司
青岛专用集成电路(ASIC)设计工作室
高频光源事业部
合同能源管理机制推进事业部
高频光源设计工程师
韩俭荣
关键词：光谱能量分布
不可见光
可见光
视觉灵敏
低视觉灵敏可见光
光谱能量分布特性
人眼视觉函数曲线
有效视觉光效
有效视觉照度
一、概述
400W金卤灯在传统光源中，已经属于技术性能先进、品质优秀的电光源。青岛法兰克6U-60W高频率合同能源管理专用节能灯，缘何能够替代之？？其技术机理是什么？？
现以，在某外资企业替代400W金卤灯，现场的照明效果和实测数据为例，进行简要分析如下：
北京经济技术开发区某独资外企公司，现正在使用的电光源为：某xxxx的400W金卤灯，匹配深照型灯罩。光源电耗大、照度低。2007年9月，采用青岛法兰克6U-60W高频率合同能源管理专用节能灯，直接替代原某xxxx的400W金卤灯，进行照明节电技术改造。其照明效果与节电率实测如下。
二、实际测量现场与人员
（一）、实测现场：2007年9月20日，在北京经济技术开发区某独资外企公司生产车间，高度9米。
（二）、实测人员：北京经济技术开发区某独资外企公司，
工厂照明管理人员，刘先生
青岛法兰克微电子有限公司，北京商务中心 刘先生
三、实际功率实测分析比较
（一）、测试仪表：单相有功电度表
（二）、测试技术方法：在生产车间的办公室，实际电压状态下，将400W金卤灯和青岛法兰克6U-60W高频率节能灯，分别各加装1块单相有功电度表。实测24小时，再按功率P=电度数÷24小时公式，计算出实际功率。
（三）、测试数据：
1、计量时间：9月20日15时至9月21日15时,共24小时。
2、单相有功电度表基数同为0.3度
3、终止电度表记数：
青岛法兰克6U-60W高频率节能灯=2.09度
400W金卤灯=9.73度.
4、计算实际功率：
青岛法兰克6U-60W高频率节能灯=（2.09度－0.3度）÷24小时
=1.79度÷24小时=74.5W
400W金卤灯=（9.73度－0.3度）÷24小时
=9.43度÷24小时=393W
（四）、关于采用单相有功电度表，计量电子节能灯（电子镇流器荧光灯）有功电度数时，产生正向误差的技术机理分析。
1、电子节能灯（电子镇流器荧光灯），电源端是桥式整流+电解电容滤波电路。其输入电压波形是连续的正弦波，输入电流波形是不连续的、对应于电压波形峰值的窄脉冲波。
2、正因为输入电流波形是不连续的窄脉冲波，导致电源输入端功率因数比较低。并且功率因数的相位属性为电容性。
3、正因为输入电流波形是不连续的窄脉冲波，并且功率因数的相位属性为电容性。在电源输入端，只包含有：有功电流分量、谐波电流分量、直流电流分量。没有电感性电网意义上的无功电流（作者韩俭荣）。
4、正因为输入电流波形是不连续的窄脉冲波，电源输入端的电功率，包含三个功率分量。即：有功功率分量；谐波功率分量；直流功率分量。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）
5、电源输入端：
有功功率分量，单相有功电度表能够准确计量。
谐波功率分量，单相有功电度表不能够计量。但是，谐波功率分量会与电网的谐波功率共同作用，对单相有功电度表的计量产生误差影响。绝大多数情况下，产生误差的方向为：正向误差。
直流功率分量，单相有功电度表不能够计量。直接对单相有功电度表的计量产生正向误差。
6、电源输入端的谐波功率分量和直流功率分量，对单相有功电度表的计量产生正向误差的幅度范围。与电网中奇偶数谐波功率的能量大小、电压尖峰幅值大小、持续周期长短等等实际因素有关。一般情况下为10%--25%。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）
7、单相有功电度表的轻负载特性所决定的，正向误差的影响（其机理请见另文分析）。
8、本现场计量到的功率数＝74.5 W，明显大于额定功率值60 W。这里还有实际现场电压波动、偏高的因素影响。
青岛法兰克6U-60W高频率节能灯，额定功率为60 W,
额定电流为270 mA。实际产品的电流为负偏，在250 mA左右。
本分析计算，仍采用现场计量到的功率数＝74.5 W。
(五)、替代后的实际功率替代比例与节电率
替代后的实际功率替代比例与节电率列表
四、实际地面照度实测分析比较
（一）、测试仪表：LX-101数字式照度计
（二）、测试技术方法：在两种光源正下方直接测试，直接读取照度Lx值。
1、因现场电压在波动，测试到的照度值是在一个范围内变化的。在实测两种光源时，每种光源都抄录10个数值，而后，再计算其平均值。本文限于篇幅，抄录的10个数值不在罗列，直接显示其平均值。
2、原400W金卤灯，随机在车间选定一盏。实测照度平均值=206 Lx
3、青岛法兰克6U-60W高频率节能灯，现场就安装了一盏，匹配青岛法兰克的专用节能罩。实测照度平均值=258 Lx。
（三）、实测照度平均Lx值列表与比较：
两种光源实测照度平均Lx值与比较列表
